论文部分内容阅读
摘要：本文主要分析了数据中心布线系统具体实施设计时的关键点——布线系统架构组成与分析、机柜信息点种类分析与数量计算。
关键词：数据中心布线系统；具体实施设计；机柜信息点；种类分析与数量计算
中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）05-0-01
随着社会经济和电子技术的快速发展，人们越来越重视信息数据在生活中的作用。目前很多企业已经通过建立各种信息与通信系统，从而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络构架。因此一个稳定、安全、高效的数据中心是现代化企业持续发展的必不可少的核心部分。这些不断增长的需求来自于所有的数据中心设备，从而也使物理基础设施建设成为重中之重，因为整个网络投资都建立在结构化布线系统之上。
一、布线系统设计
主机房内布线空间分为设备配线区、水平布线、区域配线区、水平配线区、主干布线、主配线区。设备配线区是终端设备安装的空间，包括计算机、服务器、存储设备、通信设备等外围设备。水平线缆端接在固定机柜或机架的连接硬件上。主机房以一个机柜做为一个工作区。水平布线采用星型拓扑结构，每个设备配线区的连接端口应通过水平线缆连接到水平配线区或主配线区的水平交叉连接配线模块上。传输信息业务的介质应采用光缆或六类及以上等级的对绞电缆，并选用各组成部分等级一致的传输介质和冗余配置。水平布线系統的信道最多存在4个连接器件的组成方式。铜缆水平链路线缆的最大传输距离为90米，水平信道(铜缆水平链路线缆和设备连接跳线)的最大距离不能超过100米。包含光缆跳线在内的光缆布线信道的传输距离不超过300米。区域配线区是在大型计算机机房中，为了获得在水平配线区与终端设备之间更高的配置灵活性，在水平布线系统中，设立一个可选择的对接点的区域。区域配线区位于设备经常移动或变化的区域，不使用有源设备，可以采用机架或机柜，也可以是连接多个相邻设备的区域插座或完成线缆连接的集合点。
当主机房内机架或机柜成行排列超过5个或按照不同功能区域布置时，为便于施工、管理和维护，可以在主配线设备和成行排列的机柜之间增加一个列头柜，同一排机柜的对绞电缆、光缆均汇聚到列头柜。当列头柜内不安装有源网络设备时，它就是一个线缆集合点(CP)；而当列头柜内安装有源网络设备时，它就是一个水平配线设备(HD)。列头柜一般设置在成行排列的机柜端头。
水平配线区安放不直接连接到主配线区的设备。水平配线区主要包括水平配线设备、为终端设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和KVM交换机。小型的数据中心可以不设水平配线区，而由主配线区来支持。
主干布线采用一级星型拓扑结构，连接主配线区和水平配线区、进线间。主干布线包括主干线缆、主交叉连接及水平交叉连接配线模块、设备跳线三部分布线设计。主配线区放置主交叉连接配线设备。如果设备直接连接到主配线区，主配线区可以放置水平交叉连接的配线设备。主配线区的配备主要服务于数据中心网络的核心路由器、核心交换机、核心存储区域网络交换设备和PBX设备。一般为了方便数据中心网络设备直接与接入运营商的设备实现通信，接入运营商的设备也被放置于主配线区内，这样也避免了因建立运营商进线间而增加的额外投资或因运营商进线间位置较远而造成线缆长度超出额定的传输距离。
二、机柜信息点需求分析
由于大型、中型和小型计算机的信息点种类和数量是由主机设备决定的，布线设计主要是根据主机设备的信息点种类和数量，而进行规划。因此，在数据中心布线规划中主要讨论的信息点种类和数量主要是来自服务器机柜。
1.信息点的种类
尽管各种应用系统端口的种类数不胜数，但是总结起来只包括电口和光口两种。
电口：是服务器和网络中对RJ45等各种双绞线接口的统称，通常电口可能使用百兆以太网、千兆以太网、万兆以太网或其它种类的传输协议。
光口：是服务器和网络中对各种光纤端口的统称，从名称上就知道它是以光作为信息的承载介质的。光口可能包含有从FC、SC、ST到SFF的各种光纤接口。一个光口含2条光纤。
2.信息点的数量计算
虽然交换机的种类也多种多样，但是其端口直观且密度高，较容易统计。然而根据业务不同，服务器和存储设备规模、分布却十分灵活，所以通过服务器机柜的数量不能准确地统计信息点总数。
服务器按照机箱机构分为台式标准服务器、机架式服务器、刀片服务器。每种服务器占用空间各不相同，台式标准服务器一般采用托板安装2台，占用机柜高度10U(1U等于1.75英寸，约合44.45mm；机柜的内部净高一般是42U)左右；机架式服务器通常有1U、2U、3U、4U几种标准。刀片服务器通常有3U、4U、5U、7U几种标准。
常规情况下每台小型机有2个电口连接IP网，2个光口连接存储区域网络，还有1个电口用于KVM管理。
3.服务器机柜中服务器的种类
将台式标准服务器放置在机柜内；使用1U高度的机架式服务器固定在机柜内；使用3U以上的刀片式服务器组合后安装在机柜内。对于这三种服务器结构，分别可以计算出每个机柜的信息点数量：
注：1. 单台服务器网卡种类和数量按照2个电口和1个光口配置。
2. 每台服务器、配线架配备1个1U水平跳线管理器。
3. RJ45铜缆配线架一般满配为24条铜缆；LC光纤配线架满配48芯光纤。
参考文献：
[1]《电子计算机机房设计规范》(GB50174-2008).
[2]《数据中心布线系统设计与施工技术白皮书》.
[3]《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007).
[4]《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》(GB50312-2007).
关键词：数据中心布线系统；具体实施设计；机柜信息点；种类分析与数量计算
中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）05-0-01
随着社会经济和电子技术的快速发展，人们越来越重视信息数据在生活中的作用。目前很多企业已经通过建立各种信息与通信系统，从而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络构架。因此一个稳定、安全、高效的数据中心是现代化企业持续发展的必不可少的核心部分。这些不断增长的需求来自于所有的数据中心设备，从而也使物理基础设施建设成为重中之重，因为整个网络投资都建立在结构化布线系统之上。
一、布线系统设计
主机房内布线空间分为设备配线区、水平布线、区域配线区、水平配线区、主干布线、主配线区。设备配线区是终端设备安装的空间，包括计算机、服务器、存储设备、通信设备等外围设备。水平线缆端接在固定机柜或机架的连接硬件上。主机房以一个机柜做为一个工作区。水平布线采用星型拓扑结构，每个设备配线区的连接端口应通过水平线缆连接到水平配线区或主配线区的水平交叉连接配线模块上。传输信息业务的介质应采用光缆或六类及以上等级的对绞电缆，并选用各组成部分等级一致的传输介质和冗余配置。水平布线系統的信道最多存在4个连接器件的组成方式。铜缆水平链路线缆的最大传输距离为90米，水平信道(铜缆水平链路线缆和设备连接跳线)的最大距离不能超过100米。包含光缆跳线在内的光缆布线信道的传输距离不超过300米。区域配线区是在大型计算机机房中，为了获得在水平配线区与终端设备之间更高的配置灵活性，在水平布线系统中，设立一个可选择的对接点的区域。区域配线区位于设备经常移动或变化的区域，不使用有源设备，可以采用机架或机柜，也可以是连接多个相邻设备的区域插座或完成线缆连接的集合点。
当主机房内机架或机柜成行排列超过5个或按照不同功能区域布置时，为便于施工、管理和维护，可以在主配线设备和成行排列的机柜之间增加一个列头柜，同一排机柜的对绞电缆、光缆均汇聚到列头柜。当列头柜内不安装有源网络设备时，它就是一个线缆集合点(CP)；而当列头柜内安装有源网络设备时，它就是一个水平配线设备(HD)。列头柜一般设置在成行排列的机柜端头。
水平配线区安放不直接连接到主配线区的设备。水平配线区主要包括水平配线设备、为终端设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和KVM交换机。小型的数据中心可以不设水平配线区，而由主配线区来支持。
主干布线采用一级星型拓扑结构，连接主配线区和水平配线区、进线间。主干布线包括主干线缆、主交叉连接及水平交叉连接配线模块、设备跳线三部分布线设计。主配线区放置主交叉连接配线设备。如果设备直接连接到主配线区，主配线区可以放置水平交叉连接的配线设备。主配线区的配备主要服务于数据中心网络的核心路由器、核心交换机、核心存储区域网络交换设备和PBX设备。一般为了方便数据中心网络设备直接与接入运营商的设备实现通信，接入运营商的设备也被放置于主配线区内，这样也避免了因建立运营商进线间而增加的额外投资或因运营商进线间位置较远而造成线缆长度超出额定的传输距离。
二、机柜信息点需求分析
由于大型、中型和小型计算机的信息点种类和数量是由主机设备决定的，布线设计主要是根据主机设备的信息点种类和数量，而进行规划。因此，在数据中心布线规划中主要讨论的信息点种类和数量主要是来自服务器机柜。
1.信息点的种类
尽管各种应用系统端口的种类数不胜数，但是总结起来只包括电口和光口两种。
电口：是服务器和网络中对RJ45等各种双绞线接口的统称，通常电口可能使用百兆以太网、千兆以太网、万兆以太网或其它种类的传输协议。
光口：是服务器和网络中对各种光纤端口的统称，从名称上就知道它是以光作为信息的承载介质的。光口可能包含有从FC、SC、ST到SFF的各种光纤接口。一个光口含2条光纤。
2.信息点的数量计算
虽然交换机的种类也多种多样，但是其端口直观且密度高，较容易统计。然而根据业务不同，服务器和存储设备规模、分布却十分灵活，所以通过服务器机柜的数量不能准确地统计信息点总数。
服务器按照机箱机构分为台式标准服务器、机架式服务器、刀片服务器。每种服务器占用空间各不相同，台式标准服务器一般采用托板安装2台，占用机柜高度10U(1U等于1.75英寸，约合44.45mm；机柜的内部净高一般是42U)左右；机架式服务器通常有1U、2U、3U、4U几种标准。刀片服务器通常有3U、4U、5U、7U几种标准。
常规情况下每台小型机有2个电口连接IP网，2个光口连接存储区域网络，还有1个电口用于KVM管理。
3.服务器机柜中服务器的种类
将台式标准服务器放置在机柜内；使用1U高度的机架式服务器固定在机柜内；使用3U以上的刀片式服务器组合后安装在机柜内。对于这三种服务器结构，分别可以计算出每个机柜的信息点数量：
注：1. 单台服务器网卡种类和数量按照2个电口和1个光口配置。
2. 每台服务器、配线架配备1个1U水平跳线管理器。
3. RJ45铜缆配线架一般满配为24条铜缆；LC光纤配线架满配48芯光纤。
参考文献：
[1]《电子计算机机房设计规范》(GB50174-2008).
[2]《数据中心布线系统设计与施工技术白皮书》.
[3]《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007).
[4]《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》(GB50312-2007).